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企業(yè)展示近年來，寡核苷酸藥物作為一種新型治療手段發(fā)展迅速，在罕見病、心血管疾病、自身免疫性疾病及代謝性疾病領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的治療前景。隨著研究的深入，監(jiān)管機(jī)構(gòu)已針對(duì)寡核苷酸藥物的非臨床安全性評(píng)價(jià)及臨床藥理研究發(fā)布了相關(guān)指導(dǎo)原則[1]-[2]，但目前尚無專門針對(duì)其非臨床藥代動(dòng)力學(xué)（DMPK）研究的相關(guān)指南。因此，如何設(shè)計(jì)并開展支持新藥申報(bào)（IND/NDA）的體外代謝研究，仍是研發(fā)人員關(guān)注的重點(diǎn)。
對(duì)于寡核苷酸藥物，其在體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)及靶組織中的穩(wěn)定性及暴露形式是影響其安全性和有效性的關(guān)鍵因素，需通過體內(nèi)外代謝研究提供數(shù)據(jù)支持。本文針對(duì)寡核苷酸藥物的特性、作用機(jī)制及已上市產(chǎn)品的研究經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)探討其體外代謝研究的策略和方法。
一、寡核苷酸藥物的特性及作用機(jī)制 寡核苷酸藥物是由人工化學(xué)合成的12~30個(gè)核苷酸的單鏈或雙鏈分子。與傳統(tǒng)小分子和抗體藥物不同，其通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原理，特異性結(jié)合內(nèi)源性核酸序列，在mRNA水平上調(diào)控基因表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)疾病治療[3]。主要類型包括小干擾RNA（siRNA）、反義寡核苷酸（ASO）、微小RNA（miRNA）等。 此類藥物具有靶向特異性強(qiáng)、毒性較低、研發(fā)成功率較高等優(yōu)勢(shì)，且可作用于傳統(tǒng)藥物難以靶向的治病基因。然而，其高極性、強(qiáng)負(fù)電荷及易被核酸酶降解等特性，顯著限制了成藥性。為此，通常需要采用化學(xué)修飾和遞送系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。 常見的化學(xué)修飾包括：骨架修飾（如硫代磷酸酯，PS）；糖環(huán)修飾（如2’-O-甲基、2’-氟、鎖核酸LNA）；堿基修飾；末端修飾。 遞送系統(tǒng)方面，肝靶向技術(shù)最為成熟，主要包括脂質(zhì)納米顆粒（LNP）和N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）偶聯(lián)技術(shù)。隨著遞送技術(shù)的研究深入，肝外靶向遞送技術(shù)成為熱點(diǎn)，策略包括：配體偶聯(lián)（如膽固醇、長鏈脂肪酸等）；抗體、多肽偶聯(lián)；外泌體等新型載體。 二、寡核苷酸藥物的體外代謝研究 寡核苷酸藥物主要經(jīng)血漿和組織中廣泛存在的核酸內(nèi)切酶和核酸外切酶代謝，而非依賴肝臟的Ⅰ相和Ⅱ相代謝酶[3]-[4]。若采用特殊遞送系統(tǒng)（如LNP、脂肪酸偶聯(lián)物），其載體部分可能經(jīng)肝臟的Ⅰ相和Ⅱ相代謝酶代謝，需予以考慮。其中，核酸外切酶從鏈末端逐個(gè)切除核苷酸，而核酸內(nèi)切酶在鏈內(nèi)部切割，產(chǎn)生不同長度的片段。 體外代謝研究在寡核苷酸藥物開發(fā)中具有三大核心價(jià)值： 篩選出穩(wěn)定性高、半衰期長的候選分子； 確定體內(nèi)主要暴露形式（原形、代謝物）； 評(píng)估藥物在循環(huán)系統(tǒng)及靶組織中的穩(wěn)定性，預(yù)測(cè)生物利用度及藥效。 需注意，與化學(xué)小分子藥物不同，寡核苷酸藥物的代謝研究一般不用于種屬選擇，因其非臨床動(dòng)物種屬主要依據(jù)靶序列同源性確定。 常用體外代謝體系如下表所示： 三、寡核苷酸藥物體外代謝研究策略與應(yīng)用案例 結(jié)語 寡核苷酸藥物的天然結(jié)構(gòu)易被生物體系中的核酸酶快速降解，是導(dǎo)致其體內(nèi)半衰期短、生物利用度低的主要原因。因此，評(píng)估并優(yōu)化其代謝穩(wěn)定性是早期發(fā)現(xiàn)階段的核心任務(wù)。有濟(jì)醫(yī)藥已建立涵蓋血漿/血清、肝勻漿、肝S9、肝溶酶體、肝細(xì)胞、腎勻漿等多種體外研究模型，可為寡核苷酸候選化合物的篩選優(yōu)化及臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供全方位技術(shù)支持。
